Παρασκευή, 6 Μαρτίου 2009

Το πρώτο ελληνικό αιολικό αυτοκίνητο.


Το πρώτο ελληνικό αιολικό αυτοκίνητο ίσως το έχετε δει σε κάποια από τις πολλές εκπομπές που έχει φιλοξενηθεί. Αυτό που ίσως δεν γνωρίζετε είναι ότι βασικό στέλεχος της ομάδας κατασκευής και αγώνων είναι και ο "δικός μας" Δημήτρης Χόρτης.

Μπορείτε να μάθετε περισσότερα για την προσπάθεια αυτή στην ιστοσελίδα του αυτοκινήτου. Μπράβο Δημήτρη....

1 σχόλιο:

  1. Μερικά λόγια για το Ζέφυρο, όπως μας τα έστειλε ο Δημήτρης Χόρτης:

    ΕΙΣΑΓΩΓΗ
    Ο ¨Ζέφυρος¨ είναι το όνομα του πρώτου αιολικού οχήματος που κινείται αποκλειστικά με ενέργεια από το άνεμο, και το οποίο σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε εξ ολοκλήρου στην Ελλάδα. Ο κύριος σκοπός του Ζέφυρου ήταν να εκπροσωπήσει την Ελλάδα στον 1ο παγκόσμιο αγώνα αιολικών οχημάτων Racing Aeolus, που έλαβε χώρα στο Den Helder της Ολλανδίας από 20 έως 23 Αυγούστου 2008, στον οποίο έλαβε την πέμπτη θέση. Επί πλέον στόχοι του Ζέφυρου ήταν να επιδείξει την δυνατότητα ανάπτυξης ενός οικολογικού οχήματος το οποίο θα μπορεί να κινείται με αιολική ισχύ, ακόμα και αντίθετα στην φορά του ανέμου, και να θέσει τα πρώτα βήματα προς αύτη την κατεύθυνση. Ο ¨Ζέφυρος¨ ήταν το αποτέλεσμα της συνεργασίας μεταξύ του Κέντρου Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (Κ.Α.Π.Ε.), του τμήματος Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών, και του τμήματος Μηχανολόγων Μηχανικών του Ε.Μ.Π.
    ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ
    Ο σχεδιασμός του αιολικού οχήματος έγινε με βάση τις απαιτήσεις, κανονισμούς και περιορισμούς του αγώνα. Το όχημα έπρεπε να κινείται μονό με την ισχύ του ανέμου χωρίς εξωτερική υποβοήθηση. Το όχημα θα ανέπτυσσε αρχική ταχύτητα σε μια επικλινή ράμπα, κατόπιν θα έστριβε και θα εισερχόταν στον διάδρομο του αγώνα όπου πλέον θα κινούταν αποκλειστικά με την ισχύ των ανεμών της Βόρειας Θάλασσας μέχρι τον τερματισμό. Πέραν από το πλαίσιο του αγώνα, επιπλέον περιορισμοί είχαν επιβληθεί στην διάμετρο του ρήτορα, το μέγιστο ύψος, το πλάτος και το μήκος του οχήματος. Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας που επέδρασε σημαντικά στον σχεδιασμό του οχήματος ήταν το μικρό χρονικό διάστημα που μεσολαβούσε από την ανακοίνωση μέχρι την τέλεση του αγώνα, συνολικά 10 μήνες.
    Ο σχεδιασμός του Ζέφυρου βασίστηκε σε γνωστές τεχνικές λύσεις, όμως παρ’ όλα αυτά περιείχε πολλές προκλήσεις, οι οποίες αντιμετωπίσθηκαν έγκαιρα χάρη στην ύπαρξη προηγούμενης τεχνογνωσίας από την ομάδα του project. Το πρώτο βήμα αφορούσε την κατασκευή ενός καινούργιου ρότορα, τα πτερύγια του οποίου διαφέρουν σημαντικά από τους ρότορες των σύγχρονων ανεμογεννητριών. Τα πτερύγια των τελευταίων παράγουν μεγάλη ισχύ, άλλα ταυτόχρονα ασκούν μεγάλη αντίδραση παράλληλα στον άξονα του ρότορα. Η μεγάλη αντίδραση δεν παίζει ρόλο στην απόδοση μιας ανεμογεννήτριας αφού παραλαμβάνεται από τον πυλώνα της μηχανής, όμως στην περίπτωση του αιολικού οχήματος θα ήταν καταστροφική αφού θα ωθούσε το αυτοκίνητο προς την διεύθυνση του ανέμου.
    Τα πτερύγια του ρότορα σχεδιαστήκαν αεροδυναμικά και δομικά από την αρχή, έτσι ώστε να ελαχιστοποιηθεί η αντίσταση στον αέρα. Ο νέος ρότορας αποτελείται από τρία πτερύγια τα οποία διαθέτουν πολύπλοκη εξωτερική και εσωτερική γεωμετρία λόγω των υψηλών στροφών λειτουργίας τους. Για να αντισταθμισθεί η μείωση της παραγόμενης ισχύος, ο ρότορας περιστρέφεται σε μεγαλύτερες ταχύτητες οι οποίες αυξάνουν την φόρτιση των πτερυγίων. Σε αντίθεση με τα πτερύγια των ανεμογεννητριών που είναι κατασκευασμένα από σύνθετα υλικά με ίνες γυαλιού, τα νέα πτερύγια του ρότορα έχουν κατασκευάσει εξ ολοκλήρου από σύνθετα υλικά με ίνες άνθρακα, αυξάνοντας την αντοχή και δυσκαμψία και μειώνοντας την φυγόκεντρη φόρτιση.
    Το δεύτερο βήμα της κατασκευής αφορούσε το σχεδιασμό του πλαισίου του αιολικού οχήματος. Το πλαίσιο σχεδιάστηκε σα χωροδικτύωμα, με χαλύβδινες κοίλες ράβδους, οι οποίες ήταν συγκολλητές μεταξύ τους. Ο σχεδιασμός του πλαισίου έγινε πρώτα με βάση τα κριτήρια ευστάθειας του σχήματος, τη συμμόρφωση με τους κανονισμούς του αγώνα και τέλος με βάση κριτήρια στρεπτικής, καμπτικής και διατμητικής δυσκαμψίας. Στην επόμενη εικόνα φαίνονται τέσσερις όψεις του οχήματος.
    Οι διατάσεις του οχήματος ικανοποιούν τους κανονισμούς του αγώνα, οι οποίοι ήταν:
    • Μέγιστο Ύψος: 3.5m
    • Μέγιστο Πλάτος: 2m
    • Μέγιστο Πλάτος: 4m
    Το τελικό σχεδιαστικό μοντέλο προήλθε μετά από πολλές αλλαγές σε προηγούμενα σχέδια. Βασικό κριτήριο για τις αλλαγές αυτές ήταν η προσομοίωση της ευστάθειας, και της στατικής και δυναμικής συμπεριφοράς του οχήματος, η οποία υπολογιζόταν με τη βοήθεια υπολογιστή σε πρόγραμμα ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων (I-motion, Natran/Patran Software). Σε κάθε αλλαγή γίνονταν τοπικός ανασχεδιασμός του οχήματος σε σημεία επικίνδυνα για τη δομική ακεραιότητα της κατασκευής.
    Το τελευταίο βήμα ήταν ο σχεδιασμός του συστήματος μετάδοσης ισχύος από τον ρότορα στους τροχούς και αντίστροφα. Το σύστημα μετάδοσης έπρεπε να μπορεί να μεταδώσει αρχικά ισχύ από τους τροχούς στον ρότορα (στάδιο εκκίνησης σχήματος), έτσι ώστε κατά την είσοδο του σχήματος στον διάδρομο του αγώνα, ο ρότορας να περιστρέφεται με υψηλές στροφές για να αρχίσει να παράγει την μεγίστη ισχύ του κόντρα στον άνεμο. Στο στάδιο αυτό η ισχύς μεταδίδεται από τον ρότορα στους τροχούς. Η σχέση μετάδοσης μεταξύ εκκίνησης και τροχοδρόμησης του σχήματος επίσης άλλαζε δραστικά.
    ΑΓΩΝΑΣ
    Ο αγώνας διήρκησε τρεις ημέρες και περιελάμβανε μια διαδρομή μήκους από 1 έως 5 χιλιόμετρα, ανάλογα με τις συνθήκες ανέμου που θα επικρατούσαν. Τα οχήματα, ανά δύο, θα ξεκινούσαν από μία κατηφορική ράμπα με κλίση 3ο και μήκος 60 μέτρα ώστε η σχετική ταχύτητα του οχήματος ως προς τον άνεμο να προκαλέσει την περιστροφή του ρότορα. Στη συνέχεια, θα έστριβαν αριστερά και θα ακολουθούσαν τη διαδρομή του αγώνα η οποία είχε ¨ανάποδη¨ κλίση 50.
    Στον αγώνα συμμετείχαν συνολικά έξι ομάδες από τις οποίες τρεις από τη Γερμανία, μία από την Ολλανδία, μία από τη Δανία και μία από την Ελλάδα. Όλες οι αντίπαλες ομάδες προελκόντουσαν από χώρες με ισχυρή τεχνολογία και βιομηχανία στην αιολική ενεργεία. Η ομάδα του ¨Ζέφυρου¨ συμμετείχε τόσο στα δοκιμαστικά όσο και στον κύριο αγώνα χωρίς όμως να καταφέρει να τερματίσει λόγω ορισμένων τεχνικών προβλημάτων που παρουσιάστηκαν. Αυτά αφορούσαν κυρίως αποκλίσεις από την αναμενόμενη ταχύτητα του ανέμου και την διαμόρφωση της πίστας και το σύστημα μετάδοσης της κίνησης από το ρότορα στον πίσω άξονα του οχήματος.
    Όσον αφορά την κατάταξη, πρώτη κατετάγη η γερμανική ομάδα από το πανεπιστήμιο της Στουτγάρδης, δεύτερη η συμμετοχή από την Ολλανδία, τρίτη μία ακόμη γερμανική ομάδα από το Flensburg και τέταρτη η ομάδα από τη Δανία. Η ομάδα του ¨Ζέφυρου¨ κατέλαβε την πέμπτη θέση, πριν από τη γερμανική ομάδα του Πανεπιστήμιου του Kiel που κατέλαβε την τελευταία θέση. Η ελληνική αποστολή κέρδισε το βραβείο για τη καλύτερη χρήση των ανταλλακτικών και επιμέρους μηχανικών μερών κατά τη διάρκεια του αγώνα. Αυτό που πραγματικά όμως αποκόμισε ήταν η παρουσία και συμμετοχή σε ένα τέτοιο γεγονός που γίνεται πρώτη φορά σε παγκόσμια κλίμακα, ειδικά αν σκεφτεί κάποιος ότι τρεις ομάδες (μία γερμανική, μία ολλανδική και μια ασιατική) απέσυραν τις συμμετοχές τους ένα περίπου μήνα πριν την έναρξη του αγώνα.
    Επόμενα Βήματα
    Σίγουρα το πρόγραμμα του αιολικού αυτοκίνητου και η σταδιοδρομία του Ζέφυρου δεν σταματά στην συμμέτοχη στον πρώτο αγώνα Racing Aeolus. Ο Ζέφυρος έχει προσφέρει μια σημαντική εμπειρία στην περιοχή αύτη, και ταυτόχρονα μια πρώτη πλατφόρμα πάνω στην οποία μπορούν να δοκιμαστούν διαφορές βελτιώσεις και νέες ιδέες. Ο αγώνας Racing Aeolus θα επαναληφτεί την επομένη χρονιά με μεγαλύτερη συμμέτοχη και ανταγωνισμό. Η ελληνική ομάδα ήδη ετοιμάζεται για την δεύτερη έκδοση του Ζέφυρου η οποία θα είναι αρκετά βελτιωμένη και ανταγωνιστική.
    Η κατασκευή του οχήματος κατέστη δυνατή μέσω χρηματοδότησης στα πλαίσια του έργου "Πάρκο Ενεργειακής Αγωγής του ΚΑΠΕ" από το Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Ανταγωνιστικότητας του Υπ. Ανάπτυξης και το όχημα θα αποτελέσει μόνιμο έκθεμα του Πάρκου αυτού, και από διαφορές χορηγίες. Η χρηματοδότηση της αποστολής για τη συμμετοχή στον αγώνα έγινε μέσω χορηγιών. Οι χορηγοί του Ζέφυρου, τους οποίους ευχαριστούμε θερμά για την υποστήριξη τους, είναι οι εξής:
    IDEAL BIKES, VESTAS, GAMESA, MSC SOFTWARE, COMPBLADES, ΤΕΡΝΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ, ΕΛΠΑ, Επιτροπή Ερευνών του Πανεπιστήμιου Πατρών.
    Περισσότερες πληροφορίες για τον αγώνα, το αιολικό όχημα «Ζέφυρος», την ομάδα και τους χορηγούς μπορείτε να βρείτε στους ιστότοπους:
    http://www.windenergyevents.com/
    http://saam.mech.upatras.gr/zefyros/
    http://saam.mech.upatras.gr/

    ΜΕΛΗ ΕΛΛΗΝΙΚΗΣ ΟΜΑΔΑΣ
    Η ελληνική αποστολή αποτελούταν από έξι άτομα:
    Χαβιαρόπουλος Παναγιώτης, Μηχανολόγος Μηχανικός, Ph.D. Προιστάμενος Διεύθυνσης Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας [Κ.Α.Π.Ε.]
    Ρώσσης Κυριάκος, Μηχανολόγος Μηχανικός, Ph.D., Αρχηγός Αποστολής [Κ.Α.Π.Ε.]
    Χόρτης Δημήτρης, Μηχανολόγος & Αεροναυπηγός Μηχανικός, MSc, Δομική ανάλυση & σχεδιασμός οχήματος [Πανεπιστήμιο Πατρών]
    Θεοδόσης Θεοδοσίου, Μηχανολόγος & Αεροναυπηγός Μηχανικός, Τεχνική Υποστήριξη [Πανεπιστήμιο Πατρών]
    Κουμλής Στέλιος, 5ετής φοιτητης Μηχανολόγος & Αεροναυπηγός Μηχανικός, Δομική ανάλυση & σχεδιασμός, οδηγός οχήματος [Πανεπιστήμιο Πατρών]
    Ραυτόπουλος Άγγελος, 5ετής φοιτητης, Μηχανολόγος & Αεροναυπηγός Μηχανικός, Δομική ανάλυση & σχεδιασμός οχήματος, οδηγός οχήματος [Πανεπιστήμιο Πατρών]
    Ωστόσο, τα μέλη της ελληνικής ομάδας που βοήθησαν τόσο στο σχεδιασμό του οχήματος και των πτερυγίων όσο και στις απαραίτητες μετρήσεις και δοκιμές ήταν τα εξής:
    Σαραβάνος Δημήτρης, Μηχανολόγος Μηχανικός, Ph.D., Καθηγητής, Δομική ανάλυση & σχεδιασμός οχήματος [Πανεπιστήμιο Πατρών]
    Φιλιππίδης Θεόδωρος, Μηχανολόγος Μηχανικός, Ph.D. Αν. Καθηγητής, Ανάλυση και δομικός σχεδιασμός πτερυγίων [Πανεπιστήμιο Πατρών]
    Κόσσιβας Θεόδωρος, Μηχανολόγος Μηχανικός, MSc., Κατασκευαστικός σχεδιασμός και παραγωγή πτερυγίων [CompBlades]
    Βουτσινάς Σπύρος, Μηχανολόγος Μηχανικός, Ph.D., Αν. Καθηγητής, Αεροδυναμικός σχεδιασμός πτερυγίων [Ε.Μ.Π.]
    Μασμανίδης Ιορδάνης, Μηχανολόγος & Αεροναυπηγός Μηχανικός, Ανάλυση και δομικός σχεδιασμός πτερυγίων [Πανεπιστήμιο Πατρών]
    Πολίτης Ευάγγελος, Μηχανολόγος Μηχανικός, Ph.D., Αεροελαστική ανάλυση πτερυγίων [Κ.Α.Π.Ε.]
    Σιέρος Γιώργος, Μηχανολόγος Μηχανικός, Αεροδυναμικός σχεδιασμός πτερυγίων [Κ.Α.Π.Ε.]
    Λέκου Ντένια, Μηχανολόγος Μηχανικός, Δοκιμές οχήματος [Κ.Α.Π.Ε.]
    Μουζάκης Φραγκίσκος, Μηχανολόγος Μηχανικός, Δοκιμές οχήματος [Κ.Α.Π.Ε.]
    Ριζιώτης Βασίλης, Μηχανολόγος Μηχανικός, Ph.D., Αεροδυναμικός σχεδιασμός πτερυγίων [Ε.Μ.Π.]

    ΑπάντησηΔιαγραφή